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2010 年度 実績報告書

生体膜脂質ドメインの構成とダイナミクスの分子解析

研究課題

研究課題/領域番号 22390018
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

小林 俊秀  独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 主任研究員 (60162004)

研究分担者 石塚 玲子  独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 専任研究員 (60342747)
阿部 充宏  独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 研究員 (90415068)
村手 源英  独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 協力研究員 (30311369)
牧野 麻美  独立行政法人理化学研究所, 小林脂質生物学研究室, 特別研究員 (20373368)
キーワード脂質プローブ / 脂質ドメイン / 脂質ラフト / コレステロール / スフィンゴ脂質 / 脂質の非対称性 / 免疫電子顕微鏡 / X線散乱
研究概要

最近の結果は膜脂質はランダムに分布しているのではなく、特定の脂質が脂質に特徴的なドメインを形成することで細胞の機能の発現が保証されていることを示している。とりわけスフィンゴ脂質とコレステロールが形成する脂質ドメインである脂質ラフトは大きな注目を集めている。一方、リン脂質が形成する細胞表面の脂質ドメインについてはあまり分かっていない。
ホスファチジルグルコシド(PtdGlc)は最近発見された糖リン脂質で、白血病細胞HL60の顆粒球への分化やげっ歯類の脳の発達の際のアストロサイトの分化に関与している。PtdGlcはグリセロール骨格の1位にステアリン酸(C18:0)、2位にアラキジン酸(C20:0)を持つ単一分子種のみからなるユニークな脂質である。PtdGlcに特異的なモノクローナル抗体を用いた蛍光抗体法および免疫電子顕微鏡法により、われわれはPtdGlcがHL60細胞およびヒト肺上皮由来細胞A549の形質膜外層で特異的な脂質ドメインを形成していることを見出した。示差熱分析(DSC)により、グルコシルセラミド(GlcCer)と同様、天然型のPtdGlcは高い相転移温度を示すことが明らかになった。しかし、GlcCerと異なりPtdGlcは昇温の際と降温の際の相転移温度に大きな差は見られなかった。またDSCの結果からGlcCerはスフィンゴミエリン(SM)と混合するが、PtdGlcは混合しないことが示された。さらにDSCとX線小角散乱の結果はPtdGlcがホスファチジルコリンとも混合しないことを示している。これらの結果は他の脂質と混合しないという性質のためPtdGlcが形質膜上で特異な脂質ドメインを形成していることを示唆している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Phosphatidylglucoside forms specific lipid domains on the outer leaflet of the plasma membrane2010

    • 著者名/発表者名
      Murate, M.
    • 雑誌名

      Biochemistry

      巻: 49 ページ: 4732-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Marine antifungal theonellamides target 3β-hydroxysterol to activate Rho1 signaling2010

    • 著者名/発表者名
      Nishimura, S.
    • 雑誌名

      Nat Chem Biol

      巻: 6 ページ: 519-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Duramycin-induced destabilization of a phosphatidylethanolamine monolayer at the air-water interface observed by vibrational sum-frequency generation spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Rzeznicka, I.I.
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 26 ページ: 16055-62

    • 査読あり
  • [学会発表] Imaging of membrane heterogeneity2010

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, T.
    • 学会等名
      4^<th> ISN Special Conference on Membrane Domains in CNS physiology and pathology
    • 発表場所
      Erice, Italy
    • 年月日
      2010-05-22
  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/lbl/mainpagelbl.html

  • [産業財産権] 新規なタンパク質およびその利用2010

    • 発明者名
      小林俊秀
    • 権利者名
      理化学研究所
    • 産業財産権番号
      2010-112681
    • 出願年月日
      2010-05-14

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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